The derivation of the correct functional form of source terms in plasma fluid theory is revisited. The relation between the fluid source terms and atomic physics differential cross sections is established for particle-impact ionization. It is shown that the interface between atomic and plasma physics is completely described by three scalar functions of the incident particle energy. These are the total cross section and the newly introduced forward momentum and energy functions, which are properties of the differential cross sections only. For electron-impact ionization, the binary-encounter-Bethe (BEB) and binary-encounter-dipole (BED) models (Kim and Rudd 1994 Phys. Rev. A 50 3954) are used to calculate these functions analytically, yielding expressions that both accurately capture the physics and can be efficiently evaluated within fluid simulation codes. The source terms explain the observed electron temperature regimes in a wide variety of basic plasma physics experiments, including the trends across different gases.
プラズマ流体理論におけるソース項の正しい関数形式の導出を再検討する。流体ソース項と原子物理の微分断面積との関係が、粒子衝突電離について確立される。原子物理とプラズマ物理の間の界面が、入射粒子エネルギーの3つのスカラー関数によって完全に記述されることが示される。これらは、全断面積と、新たに導入された前方運動量関数およびエネルギー関数であり、微分断面積のみの性質である。電子衝突電離については、binary-encounter-Bethe（BEB）モデルおよびbinary-encounter-dipole（BED）モデル（Kim and Rudd 1994 Phys. Rev. A 50 3954）を用いてこれらの関数を解析的に計算し、流体シミュレーションコード内で効率的に評価できると同時に物理を正確に捉える式が得られる。これらのソース項は、多様な基礎プラズマ物理実験において観測される電子温度領域を説明し、異なる気体にわたる傾向も再現する。